A A A A Автор Тема: Рассеяние света на электронах не создаёт ККС  (Прочитано 934 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
Уважаемые господа!
Здесь на форуме (и не только) встречается мнение, что Эффект Комптона  ( Рассеяние света на электронах ) является основной причиной наблюдаемого Космологического Красного Смещения (ККС).
Я не согласен с такой точкой зрения, так как следующий расчёт http://redshift0.narod.ru/Rus/Stationary/Redshift/Compton_effect_1.htm ,
показывает, что для создания наблюдаемой величины ККС:
- потребуется слишком большое число свободных электронов,  то есть, рассеяние света на электронах не создаёт ККС.
- рассеяние света на более тяжелых частицах требует большей (чем электронная) их плотности в Космосе,
- если основной причиной ККС является эффект Комптона, то должны существовать более мелкие (на много порядков) частицы.

Прошу высказывать Ваши замечания, вопросы, предложения…

С уважением, Александр Чепик

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 1 735
  • Рейтинг: +28/-0
    • Награды
Цитата Che: «Здесь на форуме (и не только) встречается мнение, что Эффект Комптона  ( Рассеяние света на электронах ) является основной причиной наблюдаемого Космологического Красного Смещения (ККС).
Я не согласен с такой точкой зрения…»

Если имеются разные мнения, то, может быть, следует завершить название темы знаком вопроса?
И приведите, пожалуйста, ссылки с обоснованиями мнений, альтернативных Вашему.

Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
Если имеются разные мнения, то, может быть, следует завершить название темы знаком вопроса?
|1. Мне недоступно изменить название темы.
2. Для отсутствия знака вопроса есть аргумент - расчёт требуемой для этого плотности вещества во Вселенной.
Так что вопрос, стоит ли поднимать вопрос о знаке вопроса?  :)
Цитировать (выделенное)
И приведите, пожалуйста, ссылки с обоснованиями мнений, альтернативных Вашему.
Так ведь Вы же, уважаемый Kostyrko, сами и  приводили такую ссылку в теме "Старение света",  Ответ #487 : 21.08.2010: 
"Потери в космической среде, правда, напрямую не связанные с дисперсией волн, рассматриваются, например, в объемной работе (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420). В этой работе космологическое красное смещение объясняется потерями в горячей плазме космической среды".
В этой статье Ari Brynjolfsson-а "Redshift of photons penetrating a hot plasma" говорится, что КС создаётся горячей электронной плазмой. Но доводы в этой статье мне почти интуитивно не понравились, несмотря на весьма заманчивый вывод там : "The plasma redshift explains the observed magnitude-redshift relation for supernovae SNe Ia without the big bang, dark matter, or dark energy. There is no cosmic time dilation. The universe is not expanding. The plasma redshift, when compared with experiments, shows that the photons' classical gravitational redshifts are reversed as the photons move from the Sun to the Earth. This is a quantum mechanical effect. As seen from the Earth, repulsion force acts on the photons. This means that there is no need for Einstein's Lambda term. The universe is quasi-static, infinite, and everlasting."
И вот, когда недавно один уважаемый автор аналогичного утверждения прислал мне его в качестве аргумента в пользу своей теории, я сообразил, как всё это можно рассчитать.

За подсказку - спасибо, я подумаю, каким образом можно будет сослаться на статью Brynjolfsson-а.

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 1 735
  • Рейтинг: +28/-0
    • Награды
Цитата Che: «Но доводы в этой статье мне почти интуитивно не понравились…»

В работе http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420 количественно рассматривается то обстоятельство, что взаимодействие фотона и электрона, например, в комптоновском рассеянии, не может иметь КПД, равный 100%; в таком взаимодействии, как и в любом реальном взаимодействии, добротность при обмене энергией не может быть бесконечно большой.
Ваши же попытки расчёта вовсе не учитывают потерь при комптоновском рассеянии.
И потом, согласитесь: довод «мне почти интуитивно не понравились» не является аргументом в научном споре. Да и выражение «Рассеяние света на электронах не создаёт ККС» выглядит слишком уж безапелляционным.

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 1 735
  • Рейтинг: +28/-0
    • Награды
Цитата Che: «Мне недоступно изменить название темы».

По Вашей просьбе это может сделать модератор.

Цитата Che: «…Эффект Комптона…»

Изменение длины волны фотона при рассеянии на неподвижном электроне не превышает комптоновской длины волны 0,024 Ангстрема (http://www.astronet.ru/db/msg/1188351). Т.е. при распространении фотонов разных длин волн на космологических расстояниях однородной Вселенной длина волны всех фотонов из-за комптоновского рассеяния должна уменьшаться на одно и то же значение. Это не соответствует наблюдениям космологического красного смещения, в которых длины всех волн уменьшаются в одно и то же число раз.

Другая «проблема» эффекта Комптона в контексте космологического красного смещения – рассеяние должно происходить преимущественно «вперёд», поскольку изображения далёких объектов не имеют сильного размытия, изображения довольно чёткие, т.е. рассеяние невелико. Но в эффекте Комптона рассеяние строго вперёд вообще не изменяет длины волны фотона (Вы это хотели подчеркнуть своими оценками?).

При рассеянии низкочастотных фотонов на ультрарелятивистских электронах (обратный комптон-эффект) частота фотонов увеличивается (длина волны уменьшается), что также не соответствует наблюдениям космологического красного смещения: это смещение красное, а не фиолетовое.

Поэтому однобокое рассмотрение эффекта Комптона не обнаруживает связи этого эффекта с космологическим красным смещением. Автор работы http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420 рассматривает проблему гораздо шире. В частности, в работе отмечается, что потеря энергии фотона на электроне примерно равна произведению энергии фотона и половины комптоновского сечения рассеяния на электроне.
(The energy loss of a photon per electron is about equal to the product of the photon's energy and one half of the Compton cross section per electron).
А вот такая зависимость уже точно отвечает наблюдениям космологического красного смещения.

Здесь представляется уместным упомянуть одну особенность в наблюдениях космологического красного смещения. Наиболее полны данные наблюдений в диапазоне от 21 см (радиолиния водорода) до ультрафиолета (линия Лайман-альфа). Наблюдения в мягком рентгене позволяют пока что говорить лишь об указаниях на наличие космологического красного смещения в этом диапазоне, как уже обсуждалось в Вашей теме http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,76585.0.html . Для более коротких волн – жёсткого рентгена и гамма-диапазона – ситуация ещё менее определённая(?). Поэтому в наблюдательном аспекте космологического красного смещения пока целесообразно говорить о томсоновском пределе комптоновского рассеяния (http://www.astronet.ru/db/msg/1190793):



Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
 
Ваши же попытки расчёта вовсе не учитывают потерь при комптоновском рассеянии.
Учет потерь (добротности) только увеличит требуемую плотность электронов в пространстве, поэтому не изменит полученный вывод.
Цитировать (выделенное)
И потом, согласитесь: довод «мне почти интуитивно не понравились» не является аргументом в научном споре.
Но это не довод, а объяснение, почему я сделал указанный расчёт.
Цитировать (выделенное)
Да и выражение «Рассеяние света на электронах не создаёт ККС» выглядит слишком уж безапелляционным.
Да, я считаю, что на электронах нельзя получить количественные и качественные характеристики ККС за счет эффекта Комптона.

Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
Изменение длины волны фотона при рассеянии на неподвижном электроне не превышает комптоновской длины волны 0,024 Ангстрема (http://www.astronet.ru/db/msg/1188351). Т.е. при распространении фотонов разных длин волн на космологических расстояниях однородной Вселенной длина волны всех фотонов из-за комптоновского рассеяния должна уменьшаться на одно и то же значение. Это не соответствует наблюдениям космологического красного смещения, в которых длины всех волн уменьшаются в одно и то же число раз.
Это еще раз подтверждает невозможность объяснения ККС с помощью Эффекта Комптона. Уже одного этого достаточно, чтобы не ставить знак вопроса в названии темы.
Цитировать (выделенное)
Другая «проблема» эффекта Комптона в контексте космологического красного смещения – рассеяние должно происходить преимущественно «вперёд», поскольку изображения далёких объектов не имеют сильного размытия, изображения довольно чёткие, т.е. рассеяние невелико. Но в эффекте Комптона рассеяние строго вперёд вообще не изменяет длины волны фотона (Вы это хотели подчеркнуть своими оценками?).
Конечно, в том числе это. Ограничение угла рассеяния может быть существенным только при значительном превышении энергии фотонов над энергией электронов, то есть, для сверхэнергичных гамма-квантов. Значит, даже видимый свет при взаимодействии даже с неподвижными электронами будет терять существенную свою часть (и можно говорить о малой добротности эффекта), и ККС на электронах не получается.   
Ограничивая угол рассеяния для видимого света, мы требуем  существенного уменьшения массы частиц, на которых должно происходить рассеяние.
Цитировать (выделенное)
При рассеянии низкочастотных фотонов на ультрарелятивистских электронах (обратный комптон-эффект) частота фотонов увеличивается (длина волны уменьшается), что также не соответствует наблюдениям космологического красного смещения: это смещение красное, а не фиолетовое.
Поскольку Обратные фотоны от источника и остальные фотоны с недостаточно малым углом рассеяния не попадут к наблюдателю, не дадут увидеть фиолетовое смещение источника, но и не принесут соответствующую часть излученной энергии источника, не дадут возможность правильно оценить его светимость и расстояние.
Цитировать (выделенное)
Поэтому однобокое рассмотрение эффекта Комптона не обнаруживает связи этого эффекта с космологическим красным смещением. Автор работы http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420 рассматривает проблему гораздо шире. В частности, в работе отмечается, что потеря энергии фотона на электроне примерно равна произведению энергии фотона и половины комптоновского сечения рассеяния на электроне.
(The energy loss of a photon per electron is about equal to the product of the photon's energy and one half of the Compton cross section per electron).
А вот такая зависимость уже точно отвечает наблюдениям космологического красного смещения.
Но Автор не рассматривает углы рассеяния, а для малых углов рассеяния света на
электронах будет и очень мало провзаимодействующих фотонов, и гораздо меньшая потеря ими энергии. (См. мой расчёт). Ни о каком объяснении ККС в этом случае не будет и речи.
Цитировать (выделенное)
Здесь представляется уместным упомянуть одну особенность в наблюдениях космологического красного смещения. Наиболее полны данные наблюдений в диапазоне от 21 см (радиолиния водорода) до ультрафиолета (линия Лайман-альфа). Наблюдения в мягком рентгене позволяют пока что говорить лишь об указаниях на наличие космологического красного смещения в этом диапазоне, как уже обсуждалось в Вашей теме http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,76585.0.html . Для более коротких волн – жёсткого рентгена и гамма-диапазона – ситуация ещё менее определённая(?).
Но на электронах, даже неподвижных, достаточный процент мало отклонившихся фотонов может быть только из гамма-диапазона.
Цитировать (выделенное)
Поэтому в наблюдательном аспекте космологического красного смещения пока целесообразно говорить о томсоновском пределе комптоновского рассеяния (http://www.astronet.ru/db/msg/1190793)
Томсоновское рассеяние в моих расчетах не обсуждается. Но, насколько мне известно, Томсоновское рассеяние не рассматривается в качестве причин ККС.

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 1 735
  • Рейтинг: +28/-0
    • Награды
Цитата Che: «Да, я считаю, что на электронах нельзя получить количественные и качественные характеристики ККС за счет эффекта Комптона».

Если говорить о «рафинированном» эффекте Комптона, без учёта потерь, то, наверное, да. Но, может быть, Вы нашли ошибки в расчётах и рассуждениях работы http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420 ?

Цитата Che: «…даже видимый свет при взаимодействии даже с неподвижными электронами будет терять существенную свою часть…»

Существенную часть чего?

Цитата Che: «Ограничивая угол рассеяния для видимого света, мы требуем  существенного уменьшения массы частиц, на которых должно происходить рассеяние».

Почему?

Цитата Che: «Поскольку Обратные фотоны от источника и остальные фотоны с недостаточно малым углом рассеяния не попадут к наблюдателю, не дадут увидеть фиолетовое смещение источника, но и не принесут соответствующую часть излученной энергии источника, не дадут возможность правильно оценить его светимость и расстояние».

Что такое «Обратные фотоны»?
Что значит «не дадут увидеть фиолетовое смещение источника»?

Цитата Che: «Но на электронах, даже неподвижных, достаточный процент мало отклонившихся фотонов может быть только из гамма-диапазона».

Достаточный процент для чего?

Цитата Che: «Томсоновское рассеяние в моих расчетах не обсуждается».

«Частным случаем комптоновского рассеяния в пределе низкочастотных фотонов и малоэнергичных электронов явл. томсоновское рассеяние» (http://www.astronet.ru/db/msg/1188351).
Если Ваши расчёты выполнены вкупе с рассуждениями о космологическом красном смещении, наблюдения которого имеются только(?) для низкочастотных фотонов, то, может быть, лучше всё же говорить о томсоновском пределе комптоновского рассеяния, т.е. о томсоновском рассеянии.

Оффлайн Аstrocity

  • *****
  • Сообщений: 2 754
  • Рейтинг: +51/-17
  • Suum сuiquе!
    • Награды
Уважаемые господа!
Здесь на форуме (и не только) встречается мнение, что Эффект Комптона  ( Рассеяние света на электронах ) является основной причиной наблюдаемого Космологического Красного Смещения (ККС).
Интересно кто утверждает что эффект Комптона связан с ККС и чем обосновывают.
ККС это же увеличение длины волны при расширении пространства, хотя физического смысла этого явления ККС-я не совсем понимаю. Что действует на волну растягивая ее, энергия плотности вакуума? Эффект Допплера понятен, расширения пространства(даже ускоренное)-тоже понятен, а вот с пониманием ККС в физ смысле у меня проблема.
 
 Я почему собственно задаюсь этим вопросом. Тут ведь можно договориться до того что не пространство расширяется а меняется...кривизна например  :-[ Т.е. спекуляций на эту непростую тему мб много.
« Последнее редактирование: 26.07.2011 [00:18:31] от Аstrocity »
Vitaliy Schein
НПЗ-ПО 3-9х24-1

Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
Интересно кто утверждает что эффект Комптона связан с ККС и чем обосновывают.
Ari Brynjolfsson в работе (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420) - ККС объясняет потерями в горячей плазме космической среды; А.Л. Шаляпин в своей книге о Фундаментальной Физике – ККС объясняет эффектом Комптона на свободных электронах.
Цитировать (выделенное)
ККС это же увеличение длины волны при расширении пространства, хотя физического смысла этого явления ККС-я не совсем понимаю. Что действует на волну растягивая ее, энергия плотности вакуума? Эффект Допплера понятен, расширения пространства(даже ускоренное)-тоже понятен, а вот с пониманием ККС в физ смысле у меня проблема.
Ну и не ломайте себе голову. Скоро наш телескоп Спектр-Р найдет сформированные галактики на z >15, и, как сказано в статье http://www.inosmi.ru/russia/20110725/172457302.html "  Современная астрофизика находится на пороге революции. Я думаю, что в ближайшие десять-пятнадцать лет произойдет изменение нашего понимания о Вселенной".  [СЕРГЕЙ ЛИХАЧЕВ, астрофизик]
 
Цитировать (выделенное)
Я почему собственно задаюсь этим вопросом. Тут ведь можно договориться до того что не пространство расширяется а меняется...кривизна например.  Т.е. спекуляций на эту непростую тему мб много.
Мы с уважаемым Kostyrko рассматриваем вклад в Космологическое Красное Смещение (ККС), который делает материальная среда. Естественно, что на долю основного процесса, создающего ККС, останется меньше. На мой взгляд, для описания процессов во Вселенной вообще не нужны термины "Расширение" и "Кривизна" пространства. Кое-что в этом направлении получается построить и оценить: http://redshift0.narod.ru/. а обсуждение всех своих статей я провожу на этом форуме.

Оффлайн Аstrocity

  • *****
  • Сообщений: 2 754
  • Рейтинг: +51/-17
  • Suum сuiquе!
    • Награды
Спасибо. Почитаю, еще подумаю.
Vitaliy Schein
НПЗ-ПО 3-9х24-1

Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
Цитата Che: «Да, я считаю, что на электронах нельзя получить количественные и качественные характеристики ККС за счет эффекта Комптона».

Если говорить о «рафинированном» эффекте Комптона, без учёта потерь, то, наверное, да.
Потери – вопрос второй. Вопрос первый – какая часть фотонов дойдёт до наблюдателя. Энергия неподвижного электрона 0.511 МэВ. А фотон  с энергией >100 кэВ  называется гамма-квантом). Возьмём фиолетовый свет. Энергия его фотонов намного меньше 0.511 МэВ, поэтому их распределение при рассеянии на электронах будет иметь вид Томсоновского предела, что для малого угла рассеяния [math]\alpha[/math] соответствует [math]\alpha/ \pi[/math] -доле фотонов, прошедших внутри сектора alpha. См. Рис.1 в http://www.astronet.ru/db/print/msg/1190793 . Очевидно, что даже одно взаимодействие каждого фотона с электроном в этом диапазоне не позволяет абсолютному большинству испущенных фотонов попасть к наблюдателю. Таким образом, в видимом диапазоне к наблюдателю попадают в абсолютном большинстве только фотоны, не взаимодействовавшие с электронами. Поэтому какие бы ни были потери, они в наблюдаемом результате не участвуют, и их учитывать не надо.           
Кстати, я извиняюсь – я не верно понял термин "потери", посчитав возможным учесть их за счет меньшего угла рассеяния.
 Если бы потери составляли хотя бы 0.001 энергии фотона, то это слабо бы сказалось на Формуле Комптона, но пары тысяч взаимодействий было бы достаточно, чтобы практически полностью рассеять фотон. То есть, по средней плотности электронов можно сказать, какой должна быть потеря, чтобы дошедшие до приёмника фотоны имели нужную энергию. Однако в видимом и других диапазонах не может быть ни одного взаимодействия, соответственно, не может быть и красного смещения фотонов.
Цитировать (выделенное)
Но, может быть, Вы нашли ошибки в расчётах и рассуждениях работы http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420 ?
Ошибки в расчётах я в статье не искал – и так очевидно, что в видимом диапазоне вывод Автора не верен.
Цитировать (выделенное)
Цитата Che: «…даже видимый свет при взаимодействии даже с неподвижными электронами будет терять существенную свою часть…»

Существенную часть чего?
Количества квантов.
Цитировать (выделенное)
Цитата Che: «Ограничивая угол рассеяния для видимого света, мы требуем  существенного уменьшения массы частиц, на которых должно происходить рассеяние».

Почему
По двум причинам: 1. Формула Комптона при одинаковом смещении частоты в одном диапазоне волн для меньшего угла требует меньшую массу частиц. 2. Тот же Рис.1. показывает, что при меньшей массе частиц вероятность малого угла рассеяния больше.
Цитировать (выделенное)
Цитата Che: «Поскольку Обратные фотоны от источника и остальные фотоны с недостаточно малым углом рассеяния не попадут к наблюдателю, не дадут увидеть фиолетовое смещение источника, но и не принесут соответствующую часть излученной энергии источника, не дадут возможность правильно оценить его светимость и расстояние».

Что такое «Обратные фотоны»?
Что значит «не дадут увидеть фиолетовое смещение источника»?
«Обратные фотоны» - фотоны, скорость которых после взаимодействия с электроном имеет ненулевую противоположную составляющую. Такие фотоны улетают от приемника, поэтому не дают приемнику информацию о своем фиолетовом смещении.
Цитировать (выделенное)
Цитата Che: «Но на электронах, даже неподвижных, достаточный процент мало отклонившихся фотонов может быть только из гамма-диапазона».

Достаточный процент для чего?
Чтобы не исказилась светимость источника в этом диапазоне.
Цитировать (выделенное)
Цитата Che: «Томсоновское рассеяние в моих расчетах не обсуждается».

«Частным случаем комптоновского рассеяния в пределе низкочастотных фотонов и малоэнергичных электронов явл. томсоновское рассеяние» (http://www.astronet.ru/db/msg/1188351).
Если Ваши расчёты выполнены вкупе с рассуждениями о космологическом красном смещении, наблюдения которого имеются только(?) для низкочастотных фотонов, то, может быть, лучше всё же говорить о томсоновском пределе комптоновского рассеяния, т.е. о томсоновском рассеянии.
Наоборот, при томсоновском рассеянии процент долетевших до приёмника фотонов источника крайне мал, и не может дать наблюдаемую светимость источника, то есть, наблюдаемые величины не соответствуют действительности, и как-то странно будет говорить о соответствии реальности эффекта, которых дает нереальные результаты.
(См. начало сообщения.) В большинстве диапазонов мы наблюдаем фотоны, не взаимодействовавшие с электронами, то есть, на наблюдаемые нами фотоны эффект Томсона не влиял. Конечно, на части не долетевших до нас фотонов эффект Томсона сработал, и такие фотоны мы относим к эффекту поглощения.
« Последнее редактирование: 26.07.2011 [20:29:35] от Che »

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 1 735
  • Рейтинг: +28/-0
    • Награды
Цитата Che: «Ошибки в расчётах я в статье не искал – и так очевидно, что в видимом диапазоне вывод Автора не верен».

Если бы Вы прочли работу http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420 , то вряд ли бы у Вас возникло желание оценивать потери в комптоновском рассеянии. Всё уже давно подсчитано:
“Only a very small amount of recoil energy is transferred to the electron”.

Вопрос в работе рассматривается гораздо шире. Имеются оценки влияния двойного комптон-эффекта и n-кратного комптон-эффекта (http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1711.html); учитываются коллективные процессы, влияние магнитных полей и т.д.
Я всё-таки рекомендую прочитать работу (несмотря на объём в 95 страниц); наверняка Вы найдете для себя немало интересного.

Оффлайн dims

  • *****
  • Сообщений: 9 268
  • Рейтинг: +118/-58
  • Пожалуй, стоит ограничиться обменом мнениями
    • Мой блог
    • Награды
Прошу высказывать Ваши замечания, вопросы, предложения…
Совершенно некорректным является как альтернативное мнение, так и Ваше.

При эффекте Комптона, фотон отклоняется в сторону и меняет свою длину волны в зависимости от угла отклонения, который случаен. То есть, смещение непостоянно, случайно и сопровождается случайным преломлением. Комптон-эффект никак не может вызывать равномерный сдвиг всего спектра в красную сторону.


Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
Прошу высказывать Ваши замечания, вопросы, предложения…
Совершенно некорректным является как альтернативное мнение, так и Ваше.

При эффекте Комптона, фотон отклоняется в сторону и меняет свою длину волны в зависимости от угла отклонения, который случаен. То есть, смещение непостоянно, случайно и сопровождается случайным преломлением. Комптон-эффект никак не может вызывать равномерный сдвиг всего спектра в красную сторону.
Согласен с Вашим мнением, что "Комптон-эффект никак не может вызывать равномерный сдвиг всего спектра" на электронах и более тяжелых частицах.

Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
Если бы Вы прочли работу http://arxiv.org/abs/astro-ph/0401420 , то вряд ли бы у Вас возникло желание оценивать потери в комптоновском рассеянии. Всё уже давно подсчитано:
“Only a very small amount of recoil energy is transferred to the electron”.
Я переведу и изучу её.

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 1 735
  • Рейтинг: +28/-0
    • Награды
Цитата dims: «При эффекте Комптона, фотон отклоняется в сторону и меняет свою длину волны в зависимости от угла отклонения, который случаен. То есть, смещение непостоянно, случайно и сопровождается случайным преломлением. Комптон-эффект никак не может вызывать равномерный сдвиг всего спектра в красную сторону».

Рэлееевская индикатриса комптоновского рассеяния говорит о том, что рассеяние происходит преимущественно по лучу зрения источник-наблюдатель:



В наблюдаемом космологическом красном смещении диапазон частот соответствует томсоновскому пределу комптоновского рассеяния, когда индикатриса рассеяния практически симметрична. Поскольку нас интересуют только те фотоны, которые принимает наблюдатель, то целесообразно рассматривать лишь фотоны, распространяющиеся по лучу зрения источник-наблюдатель (остальные фотоны, сгенерированные источником, проходят мимо наблюдателя). В таком случае двойное рассеяние фотона в направлении назад-назад приводит к тому, что фотон, будет принят наблюдателем с красным смещением 0,024+0,024 = 0,048 Ангстрема. Здесь красное смещение налицо, но…
Величина красного смещения в этом случае будет одной и той же для волн всех длин; частота фотонов уменьшится не в одно и то же число раз, как это наблюдается при космологическом красном смещении. К тому же, число многократных рассеяний невелико, и обусловленный этим сдвиг к красному концу спектра также невелик. Всё это подтверждается наблюдениями: далёкие объекты выглядят достаточно чёткими, и их спектральные линии смещены к красному концу спектра примерно в одно и то же число раз, а не на одну и ту же величину.

Исходя из этого, интерес представляет однократное комптоновское рассеяние, причём в наиболее вероятном направлении – в сторону наблюдателя, вперёд. При этом собственно комптоновское рассеяние не изменяет длины волны фотона. Тем не менее, и в этом случае рассеяние имеет место, а, значит, имеет место взаимодействие фотона и электрона. Взаимодействие может проявляться в виде известного эффекта давления излучения (http://www.astronet.ru/db/msg/1188259). Фотон при взаимодействии с электроном отдаёт последнему часть своего импульса, часть своей энергии. Электрон «нагревается», а фотон «остывает». Поэтому в случае однократного комптоновского рассеяния «в лице» давления излучения в космической плазме  может возникать, по крайней мере, часть наблюдаемого космологического красного смещения. Такой механизм имеет наблюдательные проявления: изображения далёких объектов хоть и умеренно, но всё же размыты, что может указывать на наличие комптоновского (томсоновского) рассеяния.

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 1 323
  • Рейтинг: +21/-0
  • Через тернии к звездам
    • Награды
...Исходя из этого, интерес представляет однократное комптоновское рассеяние, причём в наиболее вероятном направлении – в сторону наблюдателя, вперёд. При этом собственно комптоновское рассеяние не изменяет длины волны фотона. Тем не менее, и в этом случае рассеяние имеет место, а, значит, имеет место взаимодействие фотона и электрона. Взаимодействие может проявляться в виде известного эффекта давления излучения (http://www.astronet.ru/db/msg/1188259). Фотон при взаимодействии с электроном отдаёт последнему часть своего импульса, часть своей энергии. Электрон «нагревается», а фотон «остывает». Поэтому в случае однократного комптоновского рассеяния «в лице» давления излучения в космической плазме  может возникать, по крайней мере, часть наблюдаемого космологического красного смещения. Такой механизм имеет наблюдательные проявления: изображения далёких объектов хоть и умеренно, но всё же размыты, что может указывать на наличие комптоновского (томсоновского) рассеяния.
При комптоновском (упругом) рассеянии фотона на электроне, если фотон не отклонился от своего первоначального направления движения, то взаимодействия между электроном и фотоном нет. Запишите законы сохранения и сразу это увидите.
Celestron C6-N

Оффлайн CheАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 005
  • Рейтинг: +36/-26
    • Redshift0
    • Награды
При комптоновском (упругом) рассеянии фотона на электроне, если фотон не отклонился от своего первоначального направления движения, то взаимодействия между электроном и фотоном нет. Запишите законы сохранения и сразу это увидите.
А если отклонился очень немного, то взаимодействие было, но таких фотонов крайне малый процент, и они не могут принести даже 1% энергии источника, направленной изначально в нашу сторону.

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 1 735
  • Рейтинг: +28/-0
    • Награды
Цитата VladTK: «При комптоновском (упругом) рассеянии фотона на электроне, если фотон не отклонился от своего первоначального направления движения, то взаимодействия между электроном и фотоном нет».

Вы полагаете, что следующая фраза не корректна?:
«…увеличивается вероятность рассеяния вперёд, т.е. в направлении распространения фотона…» (http://www.astronet.ru/db/msg/1188351).